层次化教学在单片机一体化教学中的应用

摘 要：单片机是电子类专业的一门重要课程，基于教学理论的抽象性和逻辑性较强，实践动手操作往往成了该门课程的重难点。如何实现单片机教学的理实一体化，帮助学生缩短理论学习与实践操作之间的距离，是教师普遍关注的问题。本文重点探讨了层次化教学在单片机一体化教学模式中的应用，以期能够做到因材施教，提高不同层次、不同需求学生的学习水平，提高他们对该门课程的兴趣，使其能够更好地理解并应用单片机知识，提升教学的效果。

关键词：层次化教学 单片机 教学一体化 应用

The Application of Hierarchical Teaching in the Integrated Teaching of Single Chip Microcomputer

——Single-chip microcomputer control marquee as an example

Nie Wanfen

Abstract：Single-chip microcomputer is an important course for electronics majors. Based on the strong abstraction and logic of teaching theory， hands-on operation often becomes the most important and difficult point of this course. How to realize the integration of theory and practice of single-chip microcomputer teaching and help students shorten the distance between theoretical study and practical operation is a problem that teachers are generally concerned about. This article focuses on the application of hierarchical teaching in the integrated teaching mode of single-chip microcomputers， in order to teach students in accordance with their aptitude， improve the learning level of students of different levels and different needs， increase their interest in the course， and enable them to better understand and apply the knowledge of single-chip microcomputer to improve the effect of teaching.

Key words：hierarchical teaching， single chip microcomputer， teaching integration， application

科技的发展带动我国微电子技术迅速崛起，单片机以其功能及价格上的强大优势在电气设备、仪器仪表、机电控制、家用电器等各个领域获得了广泛应用。作为电子类专业的重难点课程，单片机教学中的软件编程、电路设计、资源应用以及电子装置设计等都给学生提出了较高的学习挑战。如何让学生在有限的课时中将单片机知识内化并掌握相应技术的应用，一直都是教学中的棘手课题;而由于学生大部分基础薄弱，学习能力参差不齐，则又给课程一体化同步教学带来更大阻力。因此，教师有必要结合学生的差异性，针对单片机原理及应用的需求采取层次化教学，进一步提高单片机教学的效果。

1 层次化教学的内涵和特点

层次化教学也称“分层教学法”，基于人的学习基础、智力水平、兴趣方向存在不同的差异性，教学则应采取分层的方式因材施教、量体裁衣，以此让不同层次的学习者依据不同层次的教学目标，实现不同层次的成长进步[1]。所謂“尺有所短寸有所长”，基于学生个人专业能力的差异性，今后走向社会也会从事不同的工作岗位，尤其是市场对电子类专业人才的需求各有高低，不同岗位对单片机技术人员的需求存在明显的差异性。在此就业背景下，技师学院单片机课程实施层次化教学显得格外重要，不但能够凸显出因材施教的优势性，也切实符合社会及市场对人才的应用需求。需要注意的是，层次化教学在单片机一体化教学中的应用，对教师自身提出了更高标准的要求，作为课程教师不但要具备综合性的专业能力，还要掌握班级上每个学生的学习特点，才能确定分层教学的内容和策略，有针对性的实施各项分层教学活动，培养学生在专业层面的优势和个性。

教师在开展层次化教学时，结合不同层次的学生进行分层备课、分层指导，为学生量体设计不同的教学方法，让学生感受到教师对不同层次学生的重视，继而也能帮助学生提高学习的主动和热情，取得学习的收获和乐趣。层次化教学对教师备课的要求最高，只有教师将教材吃透，深入挖掘到其中的知识元素，才能设计出具备不同层次的练习，就不同层次学生在学习中可能存在的问题进行提前预估，形成相应的教学应对措施，从而拉近学生之间的差距感，让学生感受到自身的成长进步，消除学习的自卑感，同时促进教学提高针对性，达到理想的整体化课程目标。从教师个人职业发展角度分析，尽管层次化教学会让教师的日常工作量明显增多，然而也在一定程度上锻炼了教师的备课能力、讲课能力以及相应的教学组织应变能力，切实达到了教学相长。

2 技师学院单片机一体化教学中所存在的现状问题

目前，技师学院单片机课程教学先后涉及利用到proteus仿真软件、项目式教学以及教学做一体化教学方法，这些教学模式尽管在某种程度上帮助单片机课程达到了一定的教学效果，然而也还存在诸多的不足。在此笔者就单片机一体化教学中存在问题进行探讨。

2.1 学生基础不等，教学一体化难以同步

单片机课程的综合性极强，学生不但要掌握基本的硬件知识，还要学习软件编程、电路设计等，这对学生的理论知识以及实践操作能力要求都较高;而受学习差异等因素的影响，在教学的过程中，同班学生已然呈现出知识能力的不同分层现象，班级优差生两极分化的问题则会越来越严重。显然，教学一体化对学生的理实结合能力要求更高，而传统一刀切的教学模式难以满足差异性学生的实际需求，在久而久之的学习追赶中必然会挫败后进生的自主学习性。

2.2 教学氛围不足，教学一体化效率不高

尽管受当前教育改革的影响，单片机课程也取得了一定教学提升，然而从实际教学现状来看，课程教学的氛围仍然不高，学生在课堂上过于拘谨，教学内容无法激发学生的兴趣，基础扎实的学生会觉得教学内容过于简单，想法多的学生会认为课堂太过死板走流程，学习气氛不高而教师的教学热情也会被拉低，教学则会事倍功半。

2.3 教学过于程式化，教学一体化效果难突破

当前，单片机教学一体化在电子专业教学中已引起高度重视，通过完善教学基础设施、加大教学实践课程、采用多媒体教学、开展校企合作等方面促进了一体化教学的实施。尽管课程教学条件及模式有了优化，然而教学中为提高进度和效率，教师往往会在教学的共性基础上将已验证好的程序交给学生操作，而学生无需对此审核就可按部就班编写软件程序。在此模式下学生成了被动学习的机器，整个教学实践训练的过程则变得十分程式化，学生的思维能力、动手能力将无从培养，自然也就弱化了教学一体化的实际效果。

3 层次化教学在单片机一体化教学中的具体应用

3.1 采取学生分层

层次化教学是否有效最关键的第一步是要对学生进行合理的分层，因此作为教师一定要掌握学生的个体差异特征。首先，教师应在进行分层前，以调查问卷、面对面沟通、日常观察、书面及实践考核等方式结合，初步对学生在个人学习基础、自学能力、智力水平、兴趣爱好等方面有一个全面了解，然后综合学生的这些差异化将其划分为高、中、低三个层次，并以4至6人抱团形成学习小组[2]。教师切不可盲目划分学生层次，否则极易产生适得其反的教学效果。以“控制跑马灯”教学内容为例，按照分组原则将学生分成小组，每个小组分别用不同的方法，例如穷举法、移位法、查表法，每组自行进行LEI跑马灯设计，根据理论知识首先设计出跑马灯硬件电路，使用Keil C编写程序烧入单片机芯片内，同时使用Proteus仿真跑马灯模型，最终仿真试验得出实验结果和模型。将三组不同的成果分别进行展示，学生与学生、学生与教师之间相互探讨。

3.2 采取教学目标分层

教学目标层次化是是分层教学的第二大重要环节，在备课前教师应根据各个不同层次学生的实际需求来确立不同的教学目标。比如，针对低层次的学生，其教学目标应适当放低一些，要求学生能够“记实”并“领会”即可;针对中层次的学生，则要求其完全掌握并达到融会应用;而针对高层次的学生，则要求其必须在掌握及运用的基础上，还要会分析并延伸拓展知识面，具备综合知识、灵活创新的能力。

3.3 采取教学过程分层

教学过程的分层是整个层次化教学中最难掌握和操作的环节，在实际教学活动中，教师要秉持教学必须“由表及里、分层引导、及时反馈、灵活机动”的原则，在此过程中教师应积极听取学生的意见，也可让学生进行重调分组，以学生自愿为原则，尊重学生的学习主体性，提高其学习的主动参与性[3]。在课程讲授教学前，教师应先就课程的基本学习目标进行简述，以便学生采取相应的预习以及课后针对性的复习;在授课时要注意把控好分层的内容以及教学的节奏，已基本理论为基础并逐层递进知识难度，以此满足各个层次学生的实际学习需求。以“控制跑马灯”为例在课前教师可以设定教学小目标。将每个知识点分为不同的节段进行，学生一点点的通过小实验学习知识。

3.4 采取实践训练分层

在课程理论教学结束之后，教师要结合不同层次学生的学习目标，制定适合于他们的实践训练教学活动，同时开展针对性的层次化辅导。训练要保证有学习效果，教师一定要紧扣教材的主题，就各个不同层次学生的实际学习水平，设计高、中、低难度不等的练习项目。这样，才能让高层次的学生获得有效的拓展学习机会，中层次的学生夯实旧知识以巩固新知识，而低层次的学生能够掌握基本知识和基本技能，以此促进每个不同层次的学生都能从实践训练中得到收获[4]。

3.5 采取课后作业分层

课后作业是对课程学习的进一步巩固理解，以便加深知识的内化和应用能力。教师在布置作业时，也应结合不同层次学生的学习需求和能力而设定合理难度的作业内容。针对低层次的学生布置一些基础性作业即可;中层次的学生则以作业巩固性强为主;而针对高层次学生还应适当加大作业的难度，以布置综合性、拓展性作业为主。此外，层次化教学中对学生的分层应跟随学生学习的动态来进行及时合理的调整，针对努力上进、有成绩的低层次学生，要以提升分层的形式鼓励他们向更高层次去迈进。

3.6 采取课程考核分层

考核作为一种有效手段最能检验教学的效果，但也要同时注重考核方法的科学性、合理性以及客观性。单片机一体化教学的考核应分为两个方面，一方面是理论基础和技能，另一方面为综合问题及创新。层次化教学中各个层次学生在学习目标、内容、训练、作业等环节均有所差异，因此考核也应结合教学而分层。教师要为学生设计不同层次难度的考核试卷，以客观检验学生的学习成果，以便后续教学中查缺补漏、弥补不足。同时，考核还要注重过程性评价，要将学生平时表现、项目完成情况、学期考试成绩按一定比例进行划分，综合衡量学生的学业成绩。平时表现主要考核学生的课堂参与性、自主学习性、团队合作性等;项目完成情况主要考核学生在具体项目中的表现，包括电路设计及制作、软件程序编程、技术创新手段等。

参考文献：

[1]任靖福.分层教学法在单片機课程教学中的应用[J].长江工程职业技术学院学报，2019，36（1）：39-42.

[2]朱千锋.分层教学法在高职院校单片机教学中的具体应用[J].智能城市，2016（2）：133-134.

[3]盘雪奇.中职《单片机技术及应用》课程理实一体化教学的实现探索[J].中外交流，2020，27（15）：86.

[4]梁丽丽.“教学做一体化”在职校单片机教学中的应用[J].文理导航，2020（3）：76-77.

作者简介

聂万芬：（1981.04—），女，汉族，河南新乡人。研究方向：电气自动化、机电一体化。